新技术可“凭空”产生三维动态图像

2018-01-26 13:32:38 来源: 科技日报 作者:

  科幻电影《星球大战》中的三维光投射,可从各个方向观察物体。图片来自网络

  科技日报北京1月25日电 英国《自然》杂志25日发表的一项工程学最新研究,介绍了美国科学家开发的一项可以“凭空”产生三维动态图像的技术。这种图像可以和相同物理空间内的实体共存,且从任何角度都可以看到,这是目前全息技术所无法实现的。

  自由空间内的立体显示,或者在空间内创造发光图像点的显示装置,一直都是科幻小说中的描绘。对这种三维动态图像来说,呈现的场景一般要通过对光的控制来实现,但是目前的显示技术存在一定局限,如视角窄、需要佩戴特殊的观看装置等等。

  此次,美国杨百翰大学电子全息研究组的科学家丹尼尔·斯马雷及其同事,设计了一种自由空间立体显示平台,其被命名为“光阱显示”(Optical Trap Display)。通过这个显示设备,三维物体不但可以在真实空间中再现,而且人们无需佩戴任何眼镜,就能从任何角度观看。

  研究团队用一束激光捕捉并移动粒子,再控制激光创造图像。他们利用一个近乎不可见的光场捕获并移动小粒子,让其穿过一个空间,在粒子移动的过程中,用红色、绿色和蓝色激光进行照射,映射出物体表面,使之成像。当粒子移动速度足够快时,就会产生三维立体图像,并且色域大,精细度高。速度再快一点,成像的物体看起来就像在动一样。

  研究人员表示,这种“光阱显示”能够产生目前全息技术、光场技术无法获得的图像和几何结构,其不仅是“真”三维显示,还拥有惊人的高分辨率,达到了1600DPI(每英寸点数),且成本并不十分高。

  总编辑圈点

  演示视频中,一只小巧的由光产生的3D蝴蝶,在科学家指尖翩跹。它和我们在星战中看到的很像,但这种技术却和全息完全不一样。你可以在任何角度看到它,包括后面,而全息则不行。它就如同光的3D打印产品,在散射和移动的共同作用下,形成了3D图像。尽管它现在还很微小,也不容易捕捉,但我们欣喜地看到,一个未来派小说中的虚幻场景,已经来到了身边。

  (记者张梦然)

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